专利名称：制备二(4－羟基芳基)烷烃的方法
技术领域：
本发明涉及由通过芳族羟基化合物与酮的酸催化反应获得的二(4-羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物的加合物制备高纯度的二(4-羟基芳基)烷烃的方法。
例如，从US-A 2 775 620或EP-A 342 758已知通过芳族羟基化合物与酮的酸催化反应合成二(4-羟基芳基)烷烃。通常，用作起始原料的二(4-羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物的加合物作为中间体获得，随后通过蒸馏除去芳族羟基化合物。大规模工业化生产的最重要的例子是双酚A的生产，其中双酚A(BPA)和苯酚的加合物作为中间体获得。即使在例如通过重结晶的提纯后，由于采用酸催化的生产方法，该加合物仍然含有痕量的酸(约5-10×10-6mol酸/molBPA)。在伴随温度上升的将苯酚从双酚A中分离中，这些痕量酸导致双酚部分分解并形成副产物。这些分解反应的后果是损害了双酚的纯度和颜色品质。这还对由双酚制备的诸如环氧树脂、聚酯、聚酯碳酸酯和聚碳酸酯的产品的质量有负面影响，其后果是颜色问题、透明产品的透光性差或由在这些最终产品制备的模制品表面上有小孔。类似的现象在其它二(4-羟基芳基)烷烃的生产中也有发生。因此提高二(4-羟基芳基)烷烃和其与芳族羟基化合物的加合物的热稳定性是特别有意义的。
已知各种稳定二(4-羟基芳基)烷烃的方法。根据EP-A 374 692，使用羟基羧酸或其铵或碱金属盐作为添加剂。根据EP-A 523 931，将脂族羧酸的碱金属盐加入有关的二(4-羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物的加合物中。US-A 5 399 789建议在二(4-羟基芳基)烷烃热后处理前将胺以1-1000ppm的量加入到二(4-羟基芳基)烷烃中。所有这些方法的共同特点是过量碱性物质的加入导致在热后处理期间和进一步热加工步骤中产品分解。
EP-A 469 689描述了一种方法，其中利用了活性炭的吸附作用以在后继的后处理步骤中保护二(4-羟基芳基)烷烃不被裂解。但是，反应混合物的高通过量，特别是如果工艺连续进行的时候，导致活性炭磨损形成非常细的颗粒，即使使用的是活性炭颗粒。即便采用非常小心的过滤，这些非常细的颗粒也会增加最终产物的污染，损害其颜色品质和纯度。
EP-A 559 372描述了以固定床形式操作的酸性和碱性离子交换树脂的结合。母液通过该床，从而在实际反应前在加入到起始原料的混合物中前将其提纯。但是，该方法有一个缺点，即，促进分解和在反应期间先形成的物质不能被除去，因此可以继续损害产品的质量。此外，这些树脂的低聚物总是以溶解的形式进入产品流并同样地损害了产品的质量。
本发明的目的是提供一种得到副产物比例降低的二(4-羟基芳基)烷烃的方法。现已经得到了一种方法，其中在二(4-羟基芳基)烷烃加合物中以非常细致分散的形式沉淀中和剂。在根据本发明方法的一个优选实施方案中，中和剂的计量加入根据产品中异构体含量控制。
本发明涉及制备二(4-羟基芳基)烷烃的方法，其中将碱金属氢氧化物(alkalihydroxid)水溶液例如NaOH水溶液作为气溶胶经气相加入用作起始原料的通过芳族羟基化合物与酮的酸催化反应获得的二(4-羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物的加合物中，随后通过蒸馏除去加合物中的芳族羟基化合物。在一个优选的实施方案中，加合物是双酚A和苯酚的加合物。
在大规模的工业生产中，由于采用的生产条件导致的仍然存在于加合物中的痕量酸的中和是非常困难的，因为仅需要很少量的碱并且要均匀地分散到结晶的加合物中。根据本发明，通过将碱金属氢氧化物水溶液作为气溶胶沉积(aufgebracht)到加合物上可克服这个困难。沉积到加合物上的碱金属氢氧化物的量由所用的并沉积到加合物上的碱金属氢氧化物溶液的浓度控制。优选碱金属氢氧化物的浓度为0.005-0.015％重量。
另一个困难是控制中和过程，因为迄今仍没有一种技术可对加合物进行pH测量以确定中和点。在本发明的一个优选的实施方案中，即，在一种连续制备二(4-羟基芳基)烷烃的方法中，该问题如下得以解决，即，将恒定质量的碱金属氢氧化物加入以结晶态存在且不存在母液的加合物中，随后除去加合物中所含的芳族羟基化合物，得到的二(4-羟基芳基)烷烃中副产物的含量通过分析确定，如果测得的副产物含量超过预定值，则对碱金属氢氧化物的质量进行相应地重新调整。优选用气相色谱或高压液相色谱对二(4-羟基芳基)烷烃中副产物的含量进行测定。还可以在线进行副产物测定。从而可缩短控制操作之间的间隔，并可尽量减小产品组成的变化。碱金属氢氧化物优选作为碱金属氢氧化物水溶液的气溶胶使用，碱金属氢氧化物的质量流量由碱金属氢氧化物溶液的浓度控制。在一个特别优选的实施方案中，将稀的碱金属氢氧化物溶液用作水环泵的工作流体，从而在出口侧产生气溶胶。通过连续、定量地控制水和碱金属氢氧化物溶液的加入和通过连续转移部分工作流体可控制工作流体中并因此气溶胶中碱金属氢氧化物的浓度。此外，泵可作为一个混合装置，保证整个工作流体均匀混合。
本发明的方法适用于制备基于在羰基官能团上含有至少一个脂族基团的酮的二(4-羟基芳基)烷烃。酮的例子包括丙酮、甲基乙基酮、甲基丙基酮、甲基异丙基酮、二乙基酮、苯乙酮、环己酮、环戊酮和也可以含有偕甲基的甲基-、二甲基-和三甲基环己酮，例如3,3-二甲基-5-甲基环己酮(氢化异佛尔酮)。优选丙酮、苯乙酮、环己酮和含有甲基的它们的同系物；特别优选丙酮。
适用于制备用于本发明方法的二(4-羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物的加成物的芳族化合物在对位未取代，并且不含有诸如氰基、羧基或硝基的第二顺序取代基；其例子包括苯酚、邻和间甲酚、2,6-二甲基苯酚、邻叔丁基苯酚、2-甲基-6-叔丁基苯酚、邻环己基苯酚、邻苯基苯酚、邻异丙基苯酚、2-甲基-6-环戊基苯酚、邻和间氯苯酚和2,3,6-三甲基苯酚。优选苯酚、邻和间甲酚、2,6-二甲基苯酚、邻叔丁基苯酚和邻苯基苯酚；特别优选苯酚。
权利要求
1．一种由通过芳族羟基化合物与酮的酸催化反应获得的二(4-羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物加合物制备二(4-羟基芳基)烷烃的方法，其中将碱金属氢氧化物水溶液作为气溶胶经气相加入到结晶的加合物中，随后通过蒸馏除去加合物中的芳族羟基化合物。
2．根据权利要求1的方法，其中二(4-羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物加合物是双酚A和苯酚的加合物。
3．根据权利要求2的方法，其中使用0.005-0.015％重量的NaOH水溶液作为碱金属氢氧化物水溶液。
4．根据权利要求1-3中任一项的方法，其中在连续生产二(4-羟基芳基)烷烃期间，将碱金属氢氧化物的恒定质量物流加入到以结晶态存在且不存在母液的加合物中，随后蒸馏除去加合物中所含的芳族羟基化合物，得到的二(4-羟基芳基)烷烃中副产物的含量通过分析确定，如果测得的副产物含量超过预定值，则对碱金属氢氧化物的质量物流进行相应地重新调整。
5．根据权利要求1-4中任一项的方法，其中在使用稀的碱金属氢氧化物溶液作为工作流体的水环泵的出口侧产生气溶胶。
6．根据权利要求5的方法，其中通过连续、定量地控制水和碱金属氢氧化物溶液的加入和通过连续转移部分工作流体来控制气溶胶中碱金属氢氧化物的浓度。
7．使用碱金属氢氧化物溶液作为工作流体的水环泵在含有碱金属氢氧化物的气溶胶的生产中的应用。
全文摘要
本发明涉及由通过芳族羟基化合物与酮的酸催化反应获得的二(4－羟基芳基)烷烃和芳族羟基化合物的加合物制备高纯度的二(4－羟基芳基)烷烃的方法。
文档编号C07C37/74GK1314876SQ99810099
公开日2001年9月26日 申请日期1999年8月23日 优先权日1998年9月3日
发明者S·屈林, R·兰策, R·纽曼, F·海登赖希, T·范奥瑟莱尔, G·芬霍夫 申请人:拜尔公司